Question

6．如图所示，一个空茶壶质量为0.5kg，放在水平桌面上，茶壶与桌面的接触面积为0.01m²，用茶壶盛满水后，水的深度为12cm．求：
（1）空茶壶对桌面的压强；
（2）水对茶壶底部的压强；
（3）水对茶壶底部的压力．
（4）茶壶的壶身与壶嘴构成一个连通器，如果把壶盖上的小孔堵住，会出现什么情况？
（茶壶壁的厚度忽略不计，g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）空茶壶对桌面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=$\frac{F}{S}$求出空茶壶对桌面的压强；
（2）根据p=ρgh求出水对茶壶底部的压强；
（3）利用F=pS求出水对茶壶底部的压力；
（4）茶壶盖上的小孔能保证与大气相通，形成壶体上端开口，壶嘴、壶体上端开口下端连通，形成连通器．

解答 解：（1）空茶壶对桌面地压力：
F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，
空茶壶对桌面地压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5N}{0.01{m}^{2}}$=500Pa；
（2）水对茶壶底部的压强：
p′=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（3）水对茶壶底部的压力：
F=p′S=1.2×10³Pa×0.01m²=12N；
（4）茶壶的壶身与壶嘴上端开口，下部相连通是连通器；
如果把壶盖上的小孔堵住，随着水的减少，壶内的气体压强越来越小，小于外界大气压，所以，壶内的水不易倒出．
答：（1）空茶壶对桌面的压强为500Pa；
（2）水对茶壶底部的压强为1.2×10³Pa；
（3）水对茶壶底部的压力为12N；
（4）连通器；壶内的水不易倒出．

点评 本题考查重力、压强的计算以及连通器的特点、大气压的应用等，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，还要注意解题过程中单位的换算．